Классическое естествознание и его методология

Хронологически период становления естествознания как системы знания начинается в XVI—XVII вв. и завершается на рубеже XIX—XX вв. Данный период можно разделить на два этапа: этап механистического естествознания (до 30-х гг. XIX в.) и этап зарождения и формирования эволюционных идей (до конца XIX — начала XX в.).

I. Этап механистического естествознания. Начало этого этапа совпадает с бурным развитием производительных сил, что потребовало решения ряда технических задач. А это, в свою очередь, вызвало интенсивное формирование и развитие частных наук, среди которых особую значимость приобрела механика — в силу специфики решения технических задач.

Активное деятельностное отношение к миру требовало познания его существенных связей, причин и закономерностей, а значит усиления внимания к проблемам самого познания и его форм, методов, возможностей, механизмов и т. п. Одной из ключевых проблем стала проблема метода. Укрепляется идея о возможности изменения, переделывания природы, на основе познания ее закономерностей, все более осознается практическая ценность научного знания («знание—сила»). Ускоренными темпами начинает развиваться механистическое естествознание, которое, в свою очередь, можно условно подразделить на две ступени — до-ньютоновскую и ньютоновскую.

Доньютоновская ступень относится к периоду Возрождения, ее содержание определило гелиоцентрическое учение Н.Коперника, который в труде «Об обращениях небесных сфер» утверждал, что Земля не является центром мироздания и что «Солнце, как бы восседая на Царском престоле, управляет вращающимся около него семейством светил». Это был конец геоцентрической системы, которую Коперник отверг на основе большого числа астрономических наблюдений и расчетов. Кроме того, он высказал мысль о движении как естественном свойстве материальных объектов, подчиняющихся определенным законам. Это была первая научная революция, подорвавшая религиозную картину мира и вызвавшая принципиально новое (по сравнению с античностью и средневековьем) понимание мира. Но Коперник был убежден в конечности мироздания: Вселенная где-то заканчивается твердой сферой, на которой закреплены неподвижные звезды. Ошибочность такого взгляда показали астрономы Тихо Браге и Д. Бруно, который отрицал наличие центра Вселенной и отстаивал тезис о ее бесконечности и бесчисленном количестве миров, подобных Солнечной системе.

Первую научную революцией XVII—XVIII вв. связывают также с именами Галилея, Кеплера и Ньютона, который ее и завершил, открыв тем самым новую — посленьютоновскую ступень развития механистического естествознания.

В учении Галилео Галилея были заложены прочные основы нового механистического естествознания. В центре его научных интересов стояла проблема движения. Открытие принципа инерции, исследование им свободного падения тел имели большое значение для становления механики как науки.

Согласно Галилею, научное познание должно базироваться на планомерном и точном эксперименте — как мысленном, так и реальном. Для последнего характерно непосредственное изменение условий возникновения явлений и установление между ними закономерных причинных связей, обобщаемых посредством математического аппарата. Будучи одним из основателей современного экспериментально-теоретического естествознания, Галилей заложил основы классической динамики, сформулировал принцип относительности движения, идею инерции, закон свободного падения тел. Обосновав гелиоцентрическую систему Коперника в борьбе со схоластической аристотелевско-птолемеевской традицией, он развивал принципы механистического материализма.

Исходным пунктом научного познания Галилей считал чувственный опыт.Однако, в отличие от Ф. Бэкона он был убежден, что «чистый эмпиризм», «фактуальные данные» всегда «пропускаются» через определенное теоретическое «видение» реальности, в свете которого факты получают соответствующую интерпретацию. Опыт — это не простое описание фактов; он «очищен» мысленными допущениями и идеализациями.

Галилей выделял два основных метода экспериментального исследования природы:

1) аналитический («метод резолюций») — прогнозирование чувственного опыта с использованием средств математики, абстракций и идеализации; с их помощью выделяются элементы реальности, которые «трудно себе представить», ибо они не доступны непосредственному восприятию (например, мгновенная скорость);

2) синтетически-дедуктивный («метод композиции»), на базе количественных соотношений вырабатывающий теоретические схемы, которые применяются при интерпретации явлений, их объяснении.

Достоверное знание формируется в объясняющей теоретической схеме – как единство синтетического и аналитического, чувственного и рационального. Таким образом, отличительное свойство метода Галилея — построение научной эмпирии, которая отлична от обыденного опыта.

Оценивая методологические идеи Галилея, В. Гейзенберг отмечал, что «Галилей отвернулся от традиционной, опиравшейся на Аристотеля науки своего времени и подхватил философские идеи Платона... Новый метод стремился не к описанию непосредственно наблюдаемых фактов, а скорее к проектированию экспериментов, к искусственному созданию феноменов, при обычных условиях не наблюдаемых, и к их расчету на базе математической теории». Гейзенберг выделяет две характерные черты нового метода Галилея: а) стремление ставить каждый раз новые точные эксперименты, создающие идеализированные феномены; б) сопоставление последних с математическими структурами, принимаемыми в качестве законов природы.

На новаторский характер методологических поисков Галилея обратил внимание Пол Фейерабенд. Он отметил, что в творчестве Галилея заключен почти неиссякаемый источник материала для методологических рассуждений. В его деятельности эмпирический опыт был заменен опытом, содержащим концептуальные элементы. «Галилей нарушает важнейшие правила научного метода, изобретенные Аристотелем и канонизированные логическими позитивистами (такими, как Карнап и Поппер); Галилей добивается успеха потому, что не следует этим правилам».

А. Эйнштейн и Л. Инфельд писали: «Открытие, сделанное Галилеем, и применение им методов научного рассуждения были одним из самых важных достижений в истории человеческой мысли, и оно отмечает действительное начало физики. Это открытие учит нас тому, что интуитивным выводам, базирующимся на непосредственном наблюдении, не всегда можно доверять, т. е. они иногда ведут по ложному следу».

Иоганн Кеплер установил три закона движения планет относительно Солнца: 1) каждая планета движется по эллипсу (а не по кругу, как полагал Коперник), в одном из фокусов которого находится Солнце; 2) радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные промежутки времени описывает равные площади: скорость движения планеты тем больше, чем ближе она к Солнцу; 3) квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы их средних расстояний от него. Кроме того, он предложил теорию солнечных и лунных затмений и способы их предсказания, уточнил расстояние между Землей и Солнцем и др. Но Кеплер не объяснил причины движения планет, ибо динамика — учение о силах и их взаимодействии — была создана позже Ньютоном.

ТворчествомИсаака Ньютона, научное наследие которого чрезвычайно глубоко и разнообразно и который, по его собственным словам, был «велик, потому что стоял на плечах гигантов», завершилась вторая научная революция. Главный труд Ньютона — «Математические начала натуральной философии», по выражению Дж. Бернала, это «библия новой науки», «источник дальнейшего расширения изложенных в ней методов». В этой и других работах Ньютон сформулировал понятия и законы классической механики, создал математическую формулу закона всемирного тяготения, теоретически обосновал законы Кеплера, создав тем самым небесную механику, объяснил большой объем опытных данных (неравенство движения Земли, Луны и планет, морские приливы и др.). Ньютон создал дифференциальное и интегральное исчисление как адекватный язык математического описания физической реальности; он был автором многих новых физических представлений (о сочетании корпускулярных и волновых представлений о природе света, об иерархически атомизированной структуре материи, о механической причинности и др.).

Как отмечал А. Эйнштейн, в трудах Ньютона представлена первая попытка установления теоретической основы для физики и других наук. В его работах «проявлялось стремление найти для унификации всех отраслей науки теоретическую основу, образованную минимальным числом понятий и фундаментальных отношений, из которых логическим путем можно было бы вывести все понятия и соотношения отдельных дисциплин». Построенный Ньютоном фундамент, по свидетельству Эйнштейна, оказался исключительно плодотворным и до конца XIX в. считался незыблемым.

Научный метод Ньютона имел целью четкое противопоставление достоверного естественнонаучного знания вымыслам и умозрительным схемам натурфилософии. Знаменитое его высказывание «гипотез не измышляю» было лозунгом этого противопоставления. Содержание научного метода Ньютона – метода принципов сводится к следующим основным «ходам мысли»:

1) провести опыты, наблюдения, эксперименты;

2) посредством индукции вычленить в чистом виде отдельные стороны естественного процесса и сделать их объективно наблюдаемыми;

3) понять управляющие этими процессами фундаментальные закономерности, принципы, основные понятия;

4) осуществить математическое выражение этих принципов, т.е. математически сформулировать взаимосвязи естественных процессов;

5) построить целостную теоретическую систему путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов, т.е. «прийти к законам, имеющим неограниченную силу во всем космосе» (В. Гейзенберг);

6) «использовать силы природы и подчинить их нашим целям в технике» (В. Гейзенберг).

С помощью этого метода были сделаны многие важные открытия в науках, был разработан и использовался огромный «арсенал» самых различных методов: наблюдение, эксперимент, индукция, дедукция, анализ, синтез, математические методы, идеализация и др. Сам Ньютон с помощью своего метода решил три кардинальных задачи:

1. четко отделил науку от умозрительной натурфилософии и дал критику последней;

2. разработал классическую механику как целостную систему знаний о механическом движении тел; его механика стала классическим образцом научной теории дедуктивного типа и эталоном научной теории вообще, сохранив свое значение до настоящего времени;

3. завершил построение новой революционной картины природы, сформулировав основные идеи, понятия, принципы, составившие механическую картину мира. При этом Ньютон считал, что «было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы».

Основное содержание механической картины мира

1. Весь мир, вся Вселенная (от атомов до человека) понимался как совокупность огромного числа неделимых и неизменных частиц, перемещающихся в абсолютном пространстве и времени, взаимосвязанных силами тяготения, мгновенно передающимися от тела к телу через пустоту – ньютоновский принцип дальнодействия.

2. Согласно этому принципу, любые события жестко предопределены законами классической механики, так что если бы существовал, по выражению Лапласа, «всеобъемлющий ум», то он мог бы их однозначно предсказывать и предвычислять.

3. В механической картине мир был представлен состоящим из вещества, где элементарным объектом выступал атом, а все тела — как построенные из абсолютно твердых, однородных, неизменных и неделимых корпускул. Главными понятиями при описании механических процессов были понятия «тело» и «корпускула».

4. Движение атомов и тел представлялось как их перемещение в абсолютном пространстве с течением абсолютного времени. Эта концепция пространства и времени как арены для движущихся тел, свойства которых неизменны и независимы от самих тел, составляла основу механической картины мира.

5. Природа понималась как машина, части которой подчинялись жесткой детерминации, которая была характерной особенностью этой картины.

6. Важная особенность функционирования механической картины мира в качестве фундаментальной исследовательской программы — синтез естественнонаучного знания на основе редукции (сведения) разного рода процессов и явлений к механическим.

Несмотря на ограниченность уровнем естествознания XVII в., механическая картина мира сыграла в целом положительную роль в развитии науки и философии. Она давала естественнонаучное понимание многих явлений природы, освободив их от мифологических и религиозных схоластических толкований. Она ориентировала на понимание природы, исходя из нее самой, на познание естественных причин и законов природных явлений.

Материалистическая направленность механической картины Ньютона не избавила ее от определенных недостатков и ограниченностей. Одна из них состояла, в частности, в том, что эта картина не охватывала ни наук о жизни, ни наук о человеке. Механистичность и метафизичность мышления Ньютона проявляется, в частности, в его утверждении о том, что материя — инертная субстанция, обреченная на извечное повторение хода вещей, из нее исключена эволюция; вещи неподвижны, лишены развития и взаимосвязи; время — чистая длительность, а пространство — пустое «вместилище» вещества, существующее независимо от материи, времени и в отрыве от них. Ощущая недостаточность своей картины мира, Ньютон вынужден был апеллировать к идеям творения, отдавать дань религиозно-идеалистическим представлениям.

Несмотря на свою ограниченность, механическая картина мира оказала мощное влияние на развитие всех других наук на долгое время. Экспансия механической картины мира на новые области исследования осуществлялась в первую очередь в самой физике, но и в других областях знаний. Освоение новых областей потребовало развития математического формализма ньютоновской теории и углубленной разработки ее концептуального аппарата. А. Эйнштейн писал: «Значение трудов Ньютона заключается не только в том, что им была создана практически применимая и логически удовлетворительная основа механики, а и в том, что до конца XIX в. эти труды служили программой всех теоретических исследований в физике». Развитие многих областей научного познания в этот период определялось непосредственным воздействием на них идей механической картины мира. Так, Р.Бойль выдвинул программу, которая переносила в химию принципы и образцы объяснения, сформулированные в механике. Все химические явления он предлагал объяснять, исходя из представлений о движении «малых частиц материи» (корпускул). Механическая картина мира оказывала сильное влияние и на развитие биологии. Так, Ламарк, пытаясь найти естественные причины развития организмов, опирался на вариант механической картины мира, включавший идею «невесомых». Он полагал, что именно последние являются источником органических движений и изменения в живых существах. Развитие жизни, по его мнению, выступает как «нарастающее движение флюидов», которое и было причиной усложнения организмов и их изменения. Довольно сильным влияние механической картины мира было и на знание о человеке и обществе.

Однако по мере экспансии механической картины мира на новые предметные области наука все чаще сталкивалась с необходимостью учитывать особенности этих областей, требующих новых, немеханических представлений. Накапливались факты, которые все труднее было согласовывать с принципами механической картины мира. Она теряла свой универсальный характер, расщепляясь на ряд частонаучных картин, начался процесс расшатывания механической картины мира. В середине XIX в. она окончательно утратила статус общенаучной.

Понятие механической картины мира необходимо отличать от понятия «механицизм». Если первое понятие обозначает концептуальный образ природы, созданный естествознанием определенного периода, то второе – методологическую установку, односторонний методологический подход, основанный на абсолютизации и универсализации данной картины, признании законов механики единственными законами мироздания, а механической формы движения материи – единственно возможной. Принципы механической картины мира, согласно механицизму, должны быть приняты в качестве идеала объяснения любых природных процессов и истинной методики исследования законов природы. К тому же успехи механической теории в объяснении явлений природы, их большое значение для развития практики – техники, конструирования машин, строительства и т. п. привели к абсолютизации механической картины мира, которая стала рассматриваться в качестве универсальной.

Механицизм есть крайняя форма редукционизма (от лат. — движение назад, возвращение к прежнему состоянию) — методологического принципа, согласно которому высшие формы могут быть полностью сведены к низшим и объяснены на основе закономерностей, свойственных низшим формам (например, биологические явления — на основе физических и химических законов). Само по себе сведение сложного к более простому в ряде случаев оказывается плодотворным — например, применение методов физики и химии в биологии. Однако абсолютизация принципа редукции, игнорирование специфики уровней (т. е. того нового, что вносит переход на более высокий уровень организации) неизбежно ведет к заблуждениям в познании.

Представление о принципиальной сводимости всех процессов к механическим были порождены небывалыми успехами механики. В XIX в. механика прямо отождествлялась с точным естествознанием. Ее задачи и сфера ее применяемости казались безграничными. Еще Больцман утверждал, что физический процесс можно понять лишь в том случае, если объяснять его механически. Таким образом, естествознание рассматриваемого этапа было механистическим, поскольку ко всем процессам природы прилагался исключительно масштаб механики. Стремление расчленить природу на отдельные «участки» и подвергать их анализу по отдельности постепенно превращалось в привычку представлять природу, состоящей из неизменных вещей, лишенных развития и взаимной связи. Так сложился метафизический способ мышления, одним из выражений которого и был механицизм как своеобразная методологическая доктрина. Первую брешь в мире подобных представлений пробила теория электромагнитных явлений Д. Максвелла, дававшая математическое описание процессов, не сводя их к механике.

На современном, постнеклассическом этапе развития естествознания споры и дискуссии о редукционизме вспыхнули с новой силой. Так, М.В. Волькенштейн считает ложными положения о том, что «редукционизм теории есть заблуждение» или что «физикализм оказывал уничтожающее влияние на развитие биологии». Поэтому он считает, что борьба с редукционизмом и физикализмом не только бессмысленна, но и вредна для науки. Вопрос в том, какое содержание вкладывать в данные термины. В зависимости от этого редукционизм может быть либо «страшилкой» для устрашения естественников, либо эффективным способом познания. В последнем случае речь идет не о «сведении» — физика никогда не подменит биологию, но о раскрытии глубинных физических основ биологических явлений. Поэтому так называемый редукционизм в естественных науках есть обязательный и наиболее конструктивный способ познания. В этой связи автор приводит ряд примеров, свидетельствующих о выдающемся значении физических идей для развития биологии, начиная с теории кровообращения Гарвея, механической по своей сути, и положения Лавуазье об общности дыхания и горения, и кончая постановкой задачи о генетическом коде.

Многие современные исследователи подвергают также сомнению тезис И. Пригожина о том, что сегодняшняя наука не является редукционистской. Соглашаясь с тем, что, нужно избегать жесткого физикализма и механицизма, фактически отрицающих специфичность более сложного и ведущих к сведению целого к сумме его частей, всего к законам простейших формообразований природы, они вместе с тем утверждают, что в современном знании содержание термина «редукционизм» изменилось. Поэтому недопустим редукционизм механистический, но правомерен диалектически понятый редукционизм как использование фундаментальных законов более простых уровней с целью теоретического выведения (объяснения) качественной специфичности сложных образований.

Одна из закономерностей первого, классического этапа развития естествознания – становление его дисциплинарной структуры. Она характерна и для современного естествознания. Но определяющей особенностью современного этапа развития науки является ориентация на исследование межпредметных взаимодействий между естественными науками, междисциплинарных связей естествознания и гуманитарного знания, универсальных методологических установок (детерминистской, системной, эволюционной, коэволюционной, экологической, синергетической и др.)

II. Этап зарождения и формирования эволюционных идей — с начала 30-х гг. XIX в. до конца XIX — начала XX вв.

Уже с конца XVIII в. в естественных науках (в том числе и в физике, выдвинувшейся на первый план) накапливались эмпирические факты, которые не «вмещались» в механическую картину мира и не объяснялись ею. «Подрыв» шел с двух сторон: во-первых, со стороны самой физики и, во-вторых, со стороны геологии и биологии.

Первая линия «подрыва» была связана с активизацией исследований в области электрического и магнитного полей. Особенно большой вклад в эти исследования внесли английские ученые М. Фарадей и Д. Максвелл. Благодаря их усилиям стали формироваться не только корпускулярные, но и континуальные («сплошная среда») представления.

М. Фарадей обнаружил взаимосвязь между электричеством и магнетизмом, ввел понятия электрического и магнитного полей, выдвинул идею о существовании электромагнитного поля. Д. Максвелл создал электродинамику и статистическую физику, построил теорию электромагнитного поля, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею об электромагнитной природе света. Тем самым материя предстала не только как вещество (как в механической картине мира), но и как поле. Как писал А. Эйнштейн, «первый удар по учению Ньютона о движении как программе для всей теоретической физики нанесла максвелловская теория электричества...; наряду с материальной точкой и ее движением появилась нового рода физическая реальность, а именно «поле». В уравнениях Максвелла была дана количественная, математическая формулировка законов поля, выражающих его структуру и определяющих взаимодействия между ядрами и электронами в атомах и молекулах. К электромагнитному взаимодействию сводится и большинство сил, проявляющихся в макроскопических процессах — силы упругости, трения, химические связи и др.

Успехи электродинамики привели к созданию электромагнитной картины мира, которая объясняла более широкий круг явлений и более глубоко выражала единство мира, поскольку электричество и магнетизм объяснялись на основе одних и тех же законов (законы Ампера, Ома, Био-Савара-Лапласа и др.). Поскольку электромагнитные процессы не редуцировались к механическим, то стало формироваться убеждение в том, что основные законы мироздания — не законы механики, а законы электродинамики, и электродинамика все чаще заменяла механику.

Работы в области электромагнетизма сильно подорвали механическую картину мира и по существу положили начало ее крушению. Оценивая этот качественный поворот в миропонимании, А. Эйнштейн и Л. Инфельд писали: «Во второй половине девятнадцатого столетия в физику были введены новые революционные идеи; они открыли путь к новому философскому взгляду, отличающемуся от механического. Результаты работ Фарадея, Максвелла и Герца привели к развитию современной физики, к созданию новых понятий, образующих новую картину действительности». С тех пор механистические представления о мире были существенно поколеблены, и, будучи не в силах объяснить новые явления, механическая картина мира начала сходить с исторической сцены, уступая место новому пониманию физической реальности.

Начало второго направления «подрыва» механической картины мира связано с именами английского геолога Лайеля, и французских биологов Ламарка и Кювье.

Ч. Лайель в труде «Основы геологии» разработал учение о медленном и непрерывном изменении земной поверхности под влиянием постоянных геологических факторов. Он перенес нормативные принципы биологии в геологию, построив здесь теоретическую концепцию, которая впоследствии оказала влияние на биологию. Иначе говоря, принципы высшей формы он перенес на познание низших форм. Ч. Лайель — один из основоположников актуалистического метода в естествознании, суть которого в том, что на основе знания о настоящем делаются выводы о прошлом (т. е. настоящее — ключ к прошлому). Однако Земля для Лайеля не развивается в определенном направлении, она просто изменяется случайным, бессвязным образом. Причем изменения — это у него лишь постепенные количественные изменения, без скачков, без перерывов постепенности, без качественных изменений. А это метафизический, «плоскоэволюционный» подход.

Ж. Б. Ламарк создал первую целостную концепцию эволюции живой природы. По его мнению, виды животных и растений постоянно изменяются, усложняясь в своей организации в результате влияния внешней среды и некоего внутреннего стремления всех организмов к усовершенствованию. Провозгласив принцип эволюции всеобщим законом развития живой природы, Ламарк, однако, не вскрыл истинных причин эволюционного развития. Он полагал, что приобретенные под влиянием внешней среды изменения в живых организмах становятся наследственными и служат причиной образования новых видов. Но передача по наследству этих приобретенных изменений Ламарком доказана не была. Главная его заслуга — создание первого в истории науки целостного, систематического эволюционного учения. Тем самым Ламарк выступил против метафизической теории постоянства видов. С его точки зрения, живое возникает из неживого при помощи особых материальных «флюидов», причем сначала образуются простейшие формы, затем из них развиваются более сложные («принцип градации»). Однако он считал, что сама материя не способна к самодвижению и развитие природы направляется согласно «божественной внутренней цели» (телеологизм).

Ж. Кювье в отличие от Ламарка не признавал изменяемости видов, объясняя смену ископаемых фаун так называемой «теорией катастроф», которая исключала идею эволюции органического мира. Кювье утверждал, что каждый период в истории Земли завершается мировой катастрофой — поднятием и опусканием материков, наводнениями, разрывами слоев и др., в результате чего гибли животные и растения, и в новых условиях появились новые виды, не похожие на предыдущие. Причину катастроф он не объяснял. По словам Энгельса, теория Кювье о претерпеваемых Землей революциях была революционна на словах и реакционна на деле. На место одного акта божественного творения она ставила целый ряд повторных актов творения и делала из чуда существенный рычаг природы.

Итак, уже в первые десятилетия XIX в. фактически было подготовлено «свержение» метафизического способа мышления, господствовавшего в естествознании. Началась вторая революция в естествознании, чему особенно способствовали три великих открытия: создание клеточной теории, открытие закона сохранения и превращения энергии и разработка Дарвиным эволюционной теории.

Теория клетки была создана немецкими учеными М. Шлейденом и Т. Шванном (1838—1839 гг.) Открытие клетки и ее способности к изменениям свидетельствовало о том, что растительные и животные клетки в основе имеют одинаковую структуру. Было установлено, что высшие растительные и животные организмы в своем развитии подчиняются общим законам: в частности, они начинают жизнь с единой клетки, которая дифференцируется, делится, каждая вновь возникшая тоже делится и так строится весь организм. Клеточная теория доказала внутреннее единство всего живого и указала на единство происхождения и развития всех живых существ. Она утвердила общность происхождения, а также единство строения и развития растений и животных.

Закон сохранения и превращения энергии (Ю. Майер, Д. Джоуль, Э. Ленц, 40-е гг. XIX в.) показал, что признававшиеся ранее изолированными так называемые «силы» — теплота, свет, электричество, магнетизм и т. п. — взаимосвязаны, переходят при определенных условиях одна в другую и представляют собой различные формы одного и того же движения в природе. Энергия как общая количественная мера различных форм движения материи не возникает из ничего и не исчезает, а может только переходить из одной формы в другую.

Эволюционная теория была окончательно оформлена Ч. Дарвином в труде «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Сущность теории: растительные и животные организмы (включая человека) — являются результатом длительного естественного развития (эволюции) органического мира, ведут свое начало от немногих простейших существ, которые в свою очередь произошли от неживой природы. Тем самым были найдены материальные факторы и причины эволюции — наследственность и изменчивость — и движущие факторы эволюции — естественный отбор для организмов, живущих в «дикой» природе, и искусственный отбор для разводимых человеком домашних животных и культурных растений.

Таким образом, появление дисциплинарно организованной науки к середине XIX в. привело к значительным изменениям в области структуры естествознания и его дифференциации. На базе развития не только физики, но и других отраслей естествознания – прежде всего, химии и биологии – возникают другие специальные картины природы, несводимые к механической картине мира. Происходят значительные изменения в частнонаучной методологии этого исторического периода, выразившиеся в дифференциации дисциплинарных идеалов и норм исследования, нередуцируемых к тем, что имелись в арсенале классической механики. Возникновение дисциплинарно организованной науки, разнообразие дисциплинарных онтологий, появление новых нормативных структур, проведение специальных научных исследований в разных областях естествознания – все это обострило интерес к проблемам методологического характера, в частности к соотношению разнообразных методов науки, классификации наук и синтезу знаний в процессе научного поиска.

Радикальные изменения в содержании научного знания и его методологической оснащенности, а также сопутствовавшая им перестройка элементов метатеоретических оснований научного поиска могут быть расценены в качестве второй глобальной научной революции в развитии естествознания, произошедшей в середине XIX в.

К концу XIX в. стало очевидным, что научный метод, сводившийся к изоляции, объяснению и упорядочению, натолкнулся на свои границы. Оказалось, что изменяется и преобразуется сам предмет познания, а метод уже не может быть отстранен от предмета. Естественнонаучная картина мира, по существу, перестает быть только естественнонаучной, ибо в нее включается человек.

Вопрос 63. Неклассическое и постнеклассическое естествознание:

основные парадигмы и поиск новых типов рациональности

Неклассическое естествознание

Прежде всего, неклассическое естествознание доказало несостоятельность механистического естествознания. На рубеже XIX и XX вв. наука приступила к освоению качественно новых областей реальности – мега- и микромира, что повлекло за собой третью научную революцию, начало которой было положено в сфере физики. В первой половине ХХ в. происходит становление и развитие квантово-релятивистской теории, релятивистской космологии, квантовой химии, генетики, кибернетики и общей теории систем. Специальная теория относительности Эйнштейна объясняла закономерности электромагнитных явлений в движущихся телах. В космологии появляется концепция нестационарной Вселенной. Зарождается генетика как наука. Эти дисциплины составили основу неклассической науки ХХ в. с присущими ей содержательными и методологическими особенностями. Для неклассического типа научной рациональности становится характерным учет связи между результатами познавательной деятельности и средствами, с помощью которых они были достигнуты. Так в науку включается субъект познания. Реальность объясняется как зависящая от субъекта, его средств, действий. Предмет знания – не абсолютно объективная реальность, а срез реальности, заданный через призму используемых в познании средств и форм исследования.

На протяжении первой половины ХХ столетия разные отрасли неклассической науки успешно осваивали сложные системные образования, отличающиеся значительным числом входящих в них вероятностно взаимодействующих элементов, уровневой организацией, различными вариантами автономных подсистем. Наличие обратных связей обеспечивали функционирование этих систем в режиме саморегуляции. Качественно новая природа изучаемых объектов снова потребовала кардинального обновления не только содержания естественнонаучных представлений о природе, но и новой перестройки идеалов и норм исследования, что обусловило становление нового типа научной рациональности, принципиально иных процедур описания, объяснения, доказательности и обоснования научного знания, а также эталонов его построения. Особенно интенсивно эти процессы протекали в сфере физики – специальной и общей теории относительности и квантовой механики, наглядно продемонстрировавших обновление идеалов и норм научного познания и вызвавшего тем самым серьезные дискуссии не только частнонаучного, но и философско-методологического характера.

Становление стиля мышления неклассической науки, инициируемое проблемами, возникшими в сфере квантовомеханического исследования, предполагало отказ от абсолютизации и онтологизации научных абстракций любого ранга – от идеальных конструктов и собранных из них частных и фундаментальных теоретических схем до научных картин природы. В силу этого обстоятельства неклассическая научная рациональность, реализующая деятельностный подход в качестве своей методологической основы, покончила с объективацией – со стремлением получить неизменную картину изучаемого объекта, существующего независимо от других объектов, с объяснением и описанием его безотносительно к субъекту и его средствам концептуального освоения. Она потребовала четкой фиксации средств наблюдения, взаимодействующих с объектом. Обоснование новых результатов исследования в неклассической физике стало осуществляться на базе принципа наблюдаемости и принципа соответствия, на основе соотнесения вновь полученных результатов с уже имеющимся теоретическим знанием. Особые дискуссии в процессе развития квантово-механических исследований вызвала проблема выработки идеалов построения научной теории, благодаря которой была признана объективная необходимость использования в научном познании закономерностей не только динамического, но и статистического типа. Развитие естественных наук на рубеже 20–30-х гг. ХХ в. ярко продемонстрировало также процессы синтеза научных знаний внутри отдельных его областей.

Именно в это время начался интенсивный процесс взаимодействия между генетикой и эволюционной теорией Ч. Дарвина, которые до этого развивались обособленно. Было выявлено, что эволюционный процесс хотя и основывается на мутациях, протекающих в отдельных организмах, но к ним не сводится. Материалом для эволюции являются изменения генетического состава не отдельной особи, а совокупности определенным образом связанных между собой особей данного вида – популяции. Закономерное изменение структуры популяции соответственно историческим изменениям ее соотношений с внешней средой получило название эволюции.

Качественный сдвиг в трактовке исходной единицы эволюционного процесса привел к изменению стиля мышления в биологии: вместо классического организмоцентрического стиля получил признание популяционный стиль, что явилось революционным событием в развитии биологии. Утверждение популяционного стиля мышления в биологии способствовало вычленению популяций и изменений их генотипического состава в качестве элементарных эволюционных структур и элементарных эволюционных изменений. Все это открывало возможности для использования статических закономерностей и математических методов исследования сущности эволюционного процесса. Популяционные представления легли в основу современного варианта дарвинизма – синтетической теории эволюции.

В 30–40-е гг. ХХ в. синтетические тенденции обнаружили себя в развитии всего неклассического естествознания. Так, в силу начавшегося в это время взаимодействия с физикой и химией биология сумела перейти к исследованию молекулярных основ жизни. Под влиянием познавательных установок, возникших в физико-химическом исследовании, основное внимание в молекулярно-биологическом познании было обращено на изучение пространственной трехмерной организации макромолекул живого, что позволило установить структуру молекул ДНК.

Это открытие привело к утверждению в биологии новой картины реальности – молекулярного уровня осуществления процессов жизни. Их закономерности стали предметом исследования молекулярной биологии и молекулярной генетики. Переход на новый уровень познания живого и формирование этих научных дисциплин положили начало современной революции в биологии, проявившейся в отказе от хромосомной теории наследственности, считавшей материальным носителем наследственности белок, и открытии, что таким носителем выступают молекулы ДНК. Данное положение считается одним из теоретических оснований современной генетики и всей биологии.

Обнаружилась и ошибочность прежних представлений о характере воспроизведения генов. В рамках хромосомной теории наследственности это явление трактовалось как процесс саморепродуцирования молекул белка. На основе модели молекулы ДНК был раскрыт матричный принцип её воспроизведения. Благодаря этому открытию биологи получили возможность дать научное объяснение такому атрибуту живого, как размножение.

Столь же значимым для биологии явилось обоснование специфичности гена, раскрытие его сложной структуры, сущности генетического кода и становление генетической инженерии. Эти и другие открытия в области генетики привели к качественной перестройке практически всех традиционных областей биологии, изменили её место в системе современного естествознания и характер взаимоотношений с социальной практикой.

На основе достижений неклассического естествознания сформировалась общенаучная картина природы как сложной, иерархически организованной и динамичной целостности. Особый вклад в формирование картины природного мира в качестве самоорганизующейся системы внесли общая теория систем и кибернетика. Картины отдельных областей природы предстали в виде относительно самостоятельных образований в рамках общенаучной картины мира, постоянно уточняющейся и эволюционирующей благодаря успехам естествознания в получении относительно истинных знаний об изучаемой реальности.